کاهش آلودگی فلزات سنگین از پساب های صنعتی با استفاده از کربن فعال و بقایای گیاهی خام و اصلاح شده با سورفکتنت

رشد روزافزون جمعیت جهان، محدودیت منابع آب، کمبود بارندگی، بحران آب در کشور و توزیع ناهمگون زمانی و مکانی آب شیرین از یک سو و افزایش آلودگی های آب های سطحی و زیرزمینی به وسیله آلاینده های حاصل از فاضلاب های صنعتی از سویی دیگر، مستلزم استفاده از روش های نوین و قابل قبول محیط زیستی برای حذف این آلاینده ها است. روشهایی نظیر ترسیب شیمیایی، انعقاد الکترودی و تبادل یون به منظور تصفیه پساب صنایع به کار رفته است. اما یکی از کارآمدترین و ارزان ترین روش ها استفاده از روش جذب سطحی به کمک جاذبهای ارزان قیمت است. در این تحقیق، از دو جاذب گیاهی بقایای پنبه و آفتابگردان و جاذب صنعتی کربن فعال برای حذف فلزات سنگین از پساب های مصنوعی آزمایشگاهی و طبیعی استفاده شد. بقایای گیاهی با اندازه 5/0 تا 7/0 میلی متر انتخاب و استفاده شدند. برای اصلاح خصوصیات جذبی، مواد جاذب گیاهی توسط سود 1/0 مولار و سورفکتنت آنیونی سدیم دودسیل سولفات (sds) و کربن فعال تنها توسط سورفکتنت تیمار شدند. اصلاح با استفاده از سورفکتنت در سه سطح شامل 5/0، 0/1 و 0/2 برابر حد تشکیل مایسل ها (cmc) انجام شد. جذب در سوسپانسیون های حاوی 5/0 گرم جاذب در 100 سی سی محلول پساب انجام گرفت. بهینه سازی چهار عامل موثر در جذب (پ- هاش، غلظت محلول، میزان جاذب و زمان ماند) برای حذف سرب و نیکل توسط بقایای آفتابگردان با استفاده از نرم افزار minitab انجام شد. ظرفیت سه جاذب مذکور برای حذف فلزات سنگین کادمیم، کروم و نیکل بررسی گردید. برخی خصوصیات جاذب ها توسط طیف ftir و sem در حالت خام و تیمار شده، قبل و بعد از جذب، تعیین شدند. نتایج به دست آمده نشان می دهد که در محلول های آزمایشگاهی، پ- هاش، غلظت محلول و میزان جاذب از عوامل موثر بر جذب هستند. اما زمان تأثیری بر جذب نداشت. پ- هاش مناسب برای جذب سرب و نیکل 0/7 و میزان بهینه جاذب 5/0 گرم به دست آمد. غلظت بهینه محلول برای فلز نیکل 100 و برای سرب 200 میلی گرم در لیتر به دست آمد. نتایج ftir نشان می دهد که با اضافه کردن سورفکتنت، احتمالاً در محیط sds همی استال تشکیل شده و از غلظت گروه کربونیل کاسته است. بررسی همدماهای جذب نشان داد که داده ها در حداکثر نمونه ها برازش بیشتری با همدمای لانگمویر- فروندلیچ داشتند. در کلیه تیمارها، کربن فعال بیشترین میزان جذب را داشت. برای حذف نیکل ساقه آفتابگردان و برای حذف کروم بقایای پنبه جذب بیشتری داشتند. برای کادمیم، هر دو جاذب گیاهی میزان جذب یکسانی داشتند. این مقادیر به ترتیب 17، 60 و 32 میلی گرم بر گرم برای کادمیم، کروم و نیکل بو د. در بین فلزات سنگین، کروم بیشترین میزان جذب را داشت. در بین تیمارهای اصلاح شده، حد 0/5cmc به علت عدم تشکیل مایسل ها تأثیر معنی داری نسبت به بقیه تیمارها داشت.